#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"

#include "math.h"
#include "time.h"

#define OK 1
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0

#define MAXEDGE 20
#define MAXVEX 20
#define GRAPH_INFINITY 65535

typedef int Status; /* Status是函数的类型,其值是函数结果状态代码，如OK等 */

typedef struct
{
    int arc[MAXVEX][MAXVEX];
    int numVertexes, numEdges;
} MGraph;

void CreateMGraph(MGraph *G) /* 构件图 */
{
    int i, j;

    /* printf("请输入边数和顶点数:"); */
    G->numEdges = 15;
    G->numVertexes = 9;

    for (i = 0; i < G->numVertexes; i++) /* 初始化图 */
    {
        for (j = 0; j < G->numVertexes; j++)
        {
            if (i == j)
                G->arc[i][j] = 0;
            else
                G->arc[i][j] = G->arc[j][i] = GRAPH_INFINITY;
        }
    }

    G->arc[0][1] = 10;
    G->arc[0][5] = 11;
    G->arc[1][2] = 18;
    G->arc[1][8] = 12;
    G->arc[1][6] = 16;
    G->arc[2][8] = 8;
    G->arc[2][3] = 22;
    G->arc[3][8] = 21;
    G->arc[3][6] = 24;
    G->arc[3][7] = 16;
    G->arc[3][4] = 20;
    G->arc[4][7] = 7;
    G->arc[4][5] = 26;
    G->arc[5][6] = 17;
    G->arc[6][7] = 19;

    for (i = 0; i < G->numVertexes; i++)
    {
        for (j = i; j < G->numVertexes; j++)
        {
            G->arc[j][i] = G->arc[i][j];
        }
    }
}

/* Prim算法生成最小生成树  */
void MiniSpanTree_Prim(MGraph G)
{
    int min, i, j, k;
    int adjvex[MAXVEX];                 /* 保存相关顶点下标 */
    int lowcost[MAXVEX];                /* 保存相关顶点间边的权值 */
    lowcost[0] = 0;                     /* 初始化第一个权值为0，即v0加入生成树 */
                                        /* lowcost的值为0，在这里就是此下标的顶点已经加入生成树 */
    adjvex[0] = 0;                      /* 初始化第一个顶点下标为0 */
    for (i = 1; i < G.numVertexes; i++) /* 循环除下标为0外的全部顶点 */
    {
        lowcost[i] = G.arc[0][i]; /* 将v0顶点与之有边的权值存入数组 */
        adjvex[i] = 0;            /* 初始化都为v0的下标 */
    }
    for (i = 1; i < G.numVertexes; i++)
    {
        min = GRAPH_INFINITY; /* 初始化最小权值为∞， */
        /* 通常设置为不可能的大数字如32767、65535等 */
        j = 1;
        k = 0;
        while (j < G.numVertexes) /* 循环全部顶点 */
        {
            if (lowcost[j] != 0 && lowcost[j] < min) /* 如果权值不为0且权值小于min */
            {
                min = lowcost[j]; /* 则让当前权值成为最小值 */
                k = j;            /* 将当前最小值的下标存入k */
            }
            j++;
        }
        printf("(%d, %d)\n", adjvex[k], k); /* 打印当前顶点边中权值最小的边 */
        lowcost[k] = 0;                     /* 将当前顶点的权值设置为0,表示此顶点已经完成任务 */
        for (j = 1; j < G.numVertexes; j++) /* 循环所有顶点 */
        {
            if (lowcost[j] != 0 && G.arc[k][j] < lowcost[j])
            {                             /* 如果下标为k顶点各边权值小于此前这些顶点未被加入生成树权值 */
                lowcost[j] = G.arc[k][j]; /* 将较小的权值存入lowcost相应位置 */
                adjvex[j] = k;            /* 将下标为k的顶点存入adjvex */
            }
        }
    }
}

int main(void)
{
    MGraph G;
    CreateMGraph(&G);
    MiniSpanTree_Prim(G);

    return 0;
}